北斗卫星导航增强数据产品电文技术体制构建方法技术

本发明专利技术涉及一种北斗卫星导航增强数据产品电文技术体制构建方法，属于卫星导航技术领域。本发明专利技术采用北斗广域增强数据产品电文技术体制、北斗区域增强数据产品电文技术体制和北斗辅助数据产品电文技术体制构成北斗高精度导航定位的增强数据产品电文技术体制的框架，分别设计了北斗卫星导航系统自己的广域增强数据产品电文技术体制、区域增强数据产品电文技术体制和辅助数据产品电文技术体制所组成的16种电文的内容及电文字节长度，为这些北斗增强数据电文建立了北斗专用的13XX系列电文类型码号，并结合现有的BDSMSM1至BDSMSM7电文，建立了由三种数据产品电文技术体制构成的北斗成套的高精度卫星导航的增强数据产品电文技术体制。文技术体制。文技术体制。

【技术实现步骤摘要】
北斗卫星导航增强数据产品电文技术体制构建方法


[0001]本专利技术属于卫星导航
，具体涉及一种北斗卫星导航增强数据产品电文技术体制构建方法。

技术介绍

[0002]高精度的卫星导航主要是靠卫星导航地基增强系统解算出广域增强数据产品或区域数据产品播发给用户，将10m级的卫星导航定位精度提升到广域米级、分米级，区域厘米级，以及后处理毫米级的精度。卫星导航接收机将接收的卫星原始观测信号及接收的卫星导航增强数据产品结合在一起解算，可获得高精度的导航定位。增强数据产品是由诸多数据电文组成的，这些数据电文是根据导航定位精度的要求和应用的增强原理来给出高精度定位解算所需要的参数。增强数据产品主要有广域增强数据产品、区域增强数据产品和辅助数据产品。这些增强数据产品的电文主要有轨道改正、钟差改正、用户测距数度、电离层改正、几何改正、气象数据等。一个大的卫星导航系统，如果要实现高精度的导航定位，都需要有自己的增强数据产品电文技术体制，例如，GPS、GLONASS就有自己的增强数据产品电文技术体制。卫星导航系统只有拥有了自己的增强数据产品电文技术体制，才能实现该卫星导航系统全备的、自主可控的高精度导航定位服务能力。
[0003]目前，世界上主要有四大卫星导航系统，即美国的GPS卫星导航系统、俄罗斯的GLONASS卫星导航系统、欧盟的GALILEO卫星导航系统和中国的BDS北斗卫星导航系统。GPS和GLONASS两大卫星导航系统分别创建各自的高精度导航定位的增强数据产品电文技术体制，根据增强数据产品电文技术体制来建立了其相应的电文接口和电文内容的数据格式，并采用自己的电文接口和电文内容的数据格式播发各自的增强数据产品，为使用这些卫星导航系统的用户提供高精度的导航定位服务。
[0004]此前，我国的北斗卫星导航系统BDS还没有增强数据产品电文技术体制及其电文内容和数据格式，仅有北斗的区域多信号电文MSM。我国北斗由于此前没有建设北斗地基增强系统，没有解算北斗增强数据产品的信息基础设施，因而没有北斗卫星导航系统的增强数据产品电文技术体制，无法建立北斗增强数据产品的电文接口和电文内容的数据格式，也就不能向用户提供高精度的导航定位服务。此前四大卫星导航系统增强数据产品电文技术体制的状况如图1所示。
[0005]我国为了提供高精度导航定位服务而建设北斗地基增强系统，因而就需要有自己设计的北斗增强数据产品电文技术体制，以为增强数据产品电文接口和电文内容数据格式的建立提供依据。北斗卫星导航系统的增强数据产品电文技术体制是北斗增强数据产品电文接口和电文内容数据格式建立的前提。因此，没有北斗卫星导航系统自己的增强数据产品电文技术体制就无法建立北斗增强数据产品电文接口和电文内容数据格式，没有北斗增强数据产品的电文接口和电文内容数据格式就无法播发和接收北斗增强数据产品电文。因此，北斗卫星导航系统高精度定位能力建设需要建立起北斗的增强数据产品电文体制。

技术实现思路

[0006](一)要解决的技术问题
[0007]本专利技术要解决的技术问题是：如何设计一套北斗卫星导航系统的增强数据产品电文技术体制，形成中国的卫星导航高精度导航定位的增强数据产品电文技术体制，为北斗增强数据产品电文接口和内容数据格式的建立提供依据，使北斗卫星导航系统像GPS、GLONASS卫星导航系统一样，拥有自己的增强数据产品电文技术体制，形成我国自主可控的北斗高精度导航定位增强数据产品电文技术体制。
[0008](二)技术方案
[0009]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种北斗卫星导航增强数据产品电文技术体制构建方法，包括以下步骤：
[0010]步骤S1、将北斗卫星导航增强数据产品电文技术体制设计为由北斗广域增强数据产品电文技术体制、北斗区域增强数据产品电文技术体制和北斗辅助数据产品电文技术体制这三个类别的数据产品电文技术体制构建而成；
[0011]其中，所述北斗广域增强数据产品电文技术体制用于支持实现将10米级的导航定位精度提高到米级或分米级；所述北斗区域增强数据产品电文技术体制用于支持实现将10米级的导航定位精度提高到厘米级或后处理毫米级；所述北斗辅助数据产品电文技术体制用于获得气象状况，以支持基准站覆盖区域的天气预报；
[0012]步骤S2、设计由BDS轨道改正电文、BDS钟差改正电文、BDS码间偏差电文、BDS组合轨道钟差改正电文、BDS URA电文、BDS高频钟差改正电文、电离层球谐模型电文、电离层格网模型电文和GNSS UDRA电文组成北斗广域增强数据产品电文技术体制，其中BDS URA电文为北斗用户测距精度电文，GNSS UDRA电文为全球卫星导航系统用户差分测距精度；
[0013]步骤S3、设计由BDS电离层改正电文、BDS几何改正电文、BDS几何与电离层改正电文、BDS网络RTK残差电文、BDS网络FKP梯度电文、带北斗的固定基准站ARP及天线高度电文，以及BDS MSM1至BDS MSM7电文组成北斗区域增强数据产品电文技术体制，其中BDS网络RTK残差电文为北斗网络实时载波相位差分残差电文、BDS网络FKP梯度电文为北斗网络面积校正参数水平梯度电文；
[0014]步骤S4、设计由气象数据电文组成北斗辅助数据产品电文技术体制；
[0015]步骤S5、由步骤S2、S3、S4中数据产品技术体制中的电文所组成的23种电文，共同构成北斗卫星导航增强数据产品电文技术体制。
[0016]优选地，所述北斗广域增强数据产品电文技术体制中各电文相应的电文类型码号、名称、内容长度见表1：
[0017]表1北斗广域增强数据产品电文技术体制
[0018][0019]表1中，Ns为GNSS系统的卫星数；NCB为各卫星码偏序号；∑NCB表示GNSS系统各卫星的码间偏差数量之和；Ni为球谐阶数与球谐次数的乘积，最大不超过128；Nt为电离层格网点个数；其中，设计采用1300 BDS轨道改正电文，用于对接收机直接观察获得卫星轨道位置进行修正，以获得更准确的卫星位置；设计采用1301 BDS钟差改正电文，用于对接收机直接观察获得卫星的信号发射时间进行修正，以获得修正的卫星发射信号时间；设计采用1302 BDS码间偏差电文，对于各种跟踪模式，消除同步处理各频率、各类信号间的偏差，以获得观测信号的距离值；设计采用1303 BDS组合轨道钟差改正电文，用于提供一种减少数据量的卫星轨道改正和钟差改正电文获取的方式；设计采用1304 BDS URA电文，通过给出用户测距精度等级和用户精度值，以计算获得用户精度限值；设计采用1305 BDS高频钟差改正电文，用于给出更新频率更快的钟差，以获得更准确的卫星发射信号时间；设计采用1330电离层球谐模型电文，用于单频机用户，以通过球谐电离层模型对信号穿过电离层后的时间延迟进行改正；设计采用1331电离层格网模型电文，用于单频机用户，以通过网格电离层模型对信号穿过电离层后的时间延迟进行改正；设计采用1335GNSS UDRA电文，用于给出差分的用户精度限值。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种北斗卫星导航增强数据产品电文技术体制构建方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、将北斗卫星导航增强数据产品电文技术体制设计为由北斗广域增强数据产品电文技术体制、北斗区域增强数据产品电文技术体制和北斗辅助数据产品电文技术体制这三个类别的数据产品电文技术体制构建而成；其中，所述北斗广域增强数据产品电文技术体制用于支持实现将10米级的导航定位精度提高到米级或分米级；所述北斗区域增强数据产品电文技术体制用于支持实现将10米级的导航定位精度提高到厘米级或后处理毫米级；所述北斗辅助数据产品电文技术体制用于获得气象状况，以支持基准站覆盖区域的天气预报；步骤S2、设计由BDS轨道改正电文、BDS钟差改正电文、BDS码间偏差电文、BDS组合轨道钟差改正电文、BDS URA电文、BDS高频钟差改正电文、电离层球谐模型电文、电离层格网模型电文和GNSS UDRA电文组成北斗广域增强数据产品电文技术体制，其中BDS URA电文为北斗用户测距精度电文，GNSS UDRA电文为全球卫星导航系统用户差分测距精度；步骤S3、设计由BDS电离层改正电文、BDS几何改正电文、BDS几何与电离层改正电文、BDS网络RTK残差电文、BDS网络FKP梯度电文、带北斗的固定基准站ARP及天线高度电文，以及BDS MSM1至BDS MSM7电文组成北斗区域增强数据产品电文技术体制，其中BDS网络RTK残差电文为北斗网络实时载波相位差分残差电文、BDS网络FKP梯度电文为北斗网络面积校正参数水平梯度电文；步骤S4、设计由气象数据电文组成北斗辅助数据产品电文技术体制；步骤S5、由步骤S2、S3、S4中数据产品技术体制中的电文所组成的23种电文，共同构成北斗卫星导航增强数据产品电文技术体制。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述北斗广域增强数据产品电文技术体制中各电文相应的电文类型码号、名称、内容长度见表1：表1北斗广域增强数据产品电文技术体制表1中，Ns为GNSS系统的卫星数；NCB为各卫星码偏序号；∑NCB表示GNSS系统各卫星的码间偏差数量之和；Ni为球谐阶数与球谐次数的乘积，最大不超过128；Nt为电离层格网点个数；其中，设计采用1300 BDS轨道改正电文，用于对接收机直接观察获得卫星轨道位置进行修正，以获得更准确的卫星位置；设计采用1301 BDS钟差改正电文，用于对接收机直接观察获得卫星的信号发射时间进行修正，以获得修正的卫星发射信号时间；设计采用1302 BDS码间偏差电文，对于各种跟踪模式，消除同步处理各频率、各类信号间的偏差，以获得观
测信号的距离值；设计采用1303 BDS组合轨道钟差改正电文，用于提供一种减少数据量的卫星轨道改正和钟差改正电文获取的方式；设计采用1304 BDS URA电文，通过给出用户测距精度等级和用户精度值，以计算获得用户精度限值；设计采用1305 BDS高频钟差改正电文，...

【专利技术属性】
技术研发人员：麦绿波，楼益栋，
申请(专利权)人：中国兵器工业标准化研究所，
类型：发明
国别省市：